Sinnesphysiologie paarungsbezogener Signale

Lichtempfindlichkeit und Paarungsflugzeiten stehen in Zusammenhang

Wien/Würzburg – mechentel news – Es gibt Hinweise auf eine Korrelation zwischen allgemeiner Lichtempfindlichkeit und artenspezifischer Paarungsflugzeiten, so das Ergebnis einer Untersuchung von Mag. M. Streinzer et al. vom Biozentrum der Universität Würzburg und der Biowissenschaftlichen Fakultät der Universität Wien. Bei den Honigbienen gibt es sowohl Zwerge als auch Riesen, die verschiedenen Arten zeigen bemerkenswerte Unterschiede hinsichtlich ihrer Körpergröße, welche der Größe der Sinnesorgane und des Gehirns evolutionäre Einschränkungen auferlegt. Die Phänotypen innerhalb eines Bienenvolks unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Aufgaben und damit hinsichtlich des Selektionsdrucks, der zusätzlich die Form der sensorischen Systeme beschränken. Es gibt drei adulte Phänotypen, Drohnen und zwei weibliche Kasten, die fortpflanzungsfähige Königin und die sterilen Arbeiter. Als einen ersten Schritt in der Erforschung der Vielfalt und der Interaktion zwischen der Größenbeschränkung der Arten und des geschlechts- bzw. kastenspezifischen Selektionsdrucks in Sinnes- und Gehirnstrukturen der Honigbienen wurden Augengröße, Anzahl der Ommatiden und die Verteilung der Facetten-Linsen-Durchmesser bei Drohnen, Königinnen und Arbeitsbienen fünf verschiedener Arten (Apis andreniformis, A. florea, A. dorsata, A. mellifera, A. cerana) miteinander verglichen. Dabei zeigten männliche und weibliche Augen eine beständige geschlechtsspezifische Gliederung hinsichtlich der Augengröße und der regionalen Spezialisierung der Facettendurchmesser. Drohnen haben merklich vergrößerte Augen mit großen Dorsalfacetten. Neben diesen allgemeinen Mustern fanden die Wissenschaftler auch Zeichen der einzigartigen Anpassungen in den Augen von A. florea und A. dorsata. Bei beiden Arten sind die Augen der Drohnen überproportional groß. Bei einer Art resultiert die gesteigerte Augengröße von vergrößerten Facetten, eine wahrscheinliche Anpassung an Paarungsflüge in der Dämmerung. Hingegen ist die gesteigerte Anzahl an Ommatiden der Grund für die relativ großen Augen bei der anderen Art, was auf eine Selektion für eine hohe räumliche Auflösung hindeutet. Ein Vergleich von Augenmorphologie und veröffentlichten Paarungsflugzeiten weist auf eine Korrelation zwischen allgemeiner Lichtempfindlichkeit und artenspezifischer Paarungsflugzeiten hin, so die Wissenschaftler in der Februarausgabe 2013 der Fachzeitschrift PLoS one. Diese Korrelation legt nahe, dass Umgebungshelligkeiten bei der Regulierung artenspezifischer Paarungsflugzeiten und bei der Evolution des visuellen Systems eine wichtige Rolle einnehmen. Des Weiteren vertieft diese Studie das Verständnis von visuellen Anpassungen innerhalb der Gattung und eröffnet Zukunftsperspektiven für die Forschung, um die Zeitmechanismen und Sinnesphysiologie paarungsbezogener Signale besser verstehen zu können.

Authors: Streinzer M, Brockmann A, Nagaraja N, Spaethe J. Correspondence: Department of Behavioral
Physiology and Sociobiology, Biozentrum, University of Würzburg, Würzburg, Germany ; Department
of Evolutionary Biology, Faculty of Life Sciences, University of Vienna, Vienna, Austria. Study: Sex and
caste-specific variation in compound eye morphology of five honeybee species. Source: PLoS One.
2013;8(2):e57702. doi: 10.1371/journal.pone.0057702. Epub 2013 Feb. Web: http://www.plosone.org/
article/info:doi/10.1371/journal.pone.0057702